(1)X射线是一种电磁波,波长比紫外线还要短,为0.001- 10nm左右。X射线照射到 物质上面以后,从物质上主要可以观测到以下三种X射线。荧光X射线、散射X射线、透过X射线,SIINT产品使用的是通过对第一种荧光X射线的测定,从物质中获取元素信息(成 分和膜厚)的荧光X射线法原理。物质受到X射线的照射时,发生元素所固有的X射线(固 有X射线或者特征X射线)。荧光X射线装置就是通过对该X射线的检测而获取元素信息。
(2)原理:高能粒子(电子或连续X射线等)与靶材料碰撞时,将靶原子内层电子(如K,L,M等层)逐出成为光电子,原子便出现一个空穴,此时原子处于激发态,随即较外层电子立即跃迁到能量较低的内层空轨道上,填补空穴位。若此时以X射线的形式辐射多余能量,便是特征X射线。当K层电子被逐出后,所有外层电子都可能跳回到K层空穴便形成K系特征X射线。由L,M,N…层跃迁到K层的X光分别为Kα,Kβ,Kγ…辐射。同样地,逐出L或M层电子后将有相应的L系或M系特征X射线:Lα,Lβ…;Mα,Mβ…。Kα,Kβ辐射的波长λ是特征的,它取决于K,L,M电子能层的能量: 可以看出,不同元素由于原子结构不同,各电子层的能量不同,所以它们的特征X射线波长也就各不相同。通常人们将X光管所产生的X射线称为初级X射线。以初级X射线为激发光源照射试样,激发态试样所释放的能量不为原子内部吸收而以辐射形式发出次级X射线,这便是X射线荧光由于各种元素发射具有特定波长(或能量)的标识X射线,可利用锂漂移、硅半导体等不同探测器及能谱分析仪来确定元素的种类。而标识谱线强度可用来确定元素含量。
利用荧光X射线进行定量分析的时候,大致分为3个方法:
一个是制作测量线的方法(经验系数法)。这个方法是测定几点实际的已知浓度样品,寻求想测定元素的荧光X射线强度和浓度之间的关系,以其结果为基础测定未知样品取得荧光X射线,从而得到浓度值。
另一个方法是理论演算的基础参数法(FP法)。这个方法在完全了解样品的构成和元素种类前提,利用计算的各个荧光X射线强度的理论值,推测测定得到未知样品各个元素的荧光X射线强度的组成一致。 还有一个是NBS-GSC法也称作理论Alpha系数法。它是基于荧光X射线激发的基本原理,从理论上使用基本物理参数计算出样品中每个元素的一次和二次特征X射线荧光强度的。基于此再计算Lachance综合校正系数,然后使用这些理论α系数去校正元素间的吸收增强效应。它与经验系数法不同,这些校正系数是从“理论”上取得的,而非建立在“经验”上。因而它也不需要那么多的标样,只要少数标样来校准仪器因子。